Wel of geen eindstops?

[Rob52]

Even een vraagje van een beginnende cnc-er. Van 3D-printer weet ik aardig wat, maar ik loop bij het cnc gebeuren tegen wat vraagtekens aan. En hetgeen ik nu mee zit is het volgende. Ik heb om te beginnen dus eerst een eenvoudig klein graveer-/freesmachientje op basis van een Dremel in elkaar gefabriceerd. Mechanisch en elektronisch geen groot probleem en dat werkt op zich ook. Hieronder alvast een fotootje van de huidige staat. Kabeltjes zijn nog niet weggewerkt.

cnc dremel.jpg

Wat ik me nu afvraag is, waarom men bij dit soort machines vaak geen eindstops installeert. De kans op beschadiging omdat je per ongeluk door het eindpunt rampt is toch vrij groot. En met eindstops voorkom je dit. Ik heb gezien dat in GRBL je zowel hardware- als softwarematige kunt activeren. En toch zie en lees in op het www veel machines die er niet van zijn voorzien.

Wat is hiervan de achterliggende gedachte en wat zijn de eventuele voordelen van het niet gebruikmaken van eindstops.

[serum]

Normaliter weet de machine na het homen wat zijn positie is. Mijn kleine machine is er niet mee uitgerust, mijn grote machine wel, maar die is ook meer in de categorie levensbedreigend als er wel iets mis is. Beiden zijn bewust van de positie voordat je ze kan gebruiken. (door homen). Die limieten snoepen toch weer net iets van je werkbereik af. Mocht het erom spannen.. Ik heb vaker een werkstuk gehad dat net niet helemaal lekker pastte op de vorige machine. Met wat kunstgrepen ging het toen wel. Je moet voor jezelf bepalen of je het nodig vindt op jouw machine. Ik vond het op mijn kleine machine niet nodig en op mijn grote zal ik ze er niet afhalen.

[Rob52]

Oke, dat homen heb ik gezien. Maar dan heb ik waarschijnlijk de juiste werking daarvan (nog) niet door. Om te homen naar een (nul)punt moet de machine eerst weten waar dit punt is en dit ook kunnen onthouden om na opnieuw opstarten niet naar een willekeurig punt te gaan. Of helemaal niet te willen homen omdat het nulpunt niet bekend is. Met een eindstop heb je mijn inziens altijd een vast home punt. Ik begrijp dat een home punt en nulpunt bij cnc machines iets anders is of kan zijn. Het nulpunt is het punt van starten van het werkstuk en home het uiterste hoekpunt van het werkgebied, wat bij een 3D-printer dan meestal weer gelijk is aan het nulpunt.

Of mis ik nog iets?

[Kjelt]

Ja een homepunt kan een willekeurig punt in de machine coordinaatstelsel zijn, dat hoeft niet het machine nulpunt qua bereik te zijn.
Het gaat er alleen om dat de software op dat ene home moment precies weet waar de assen staan.
Dat gezegd hebbende is het vaak wel makkelijk voor de gebruiker om het machine nulpunt in een vd hoeken te leggen, en het homingpunt daar vlak bij, puur zodat je niet de hele tijd bv met negatieve getallen hoeft te rekenen.

Daarna leg je in software de limieten van je machine vast waarbij het juist belangrijk is om wat afstand tot de echte mechanische limieten over te houden eenvoudig weg omdat een motor niet meteen stilstaat maar een remweg heeft. Afhankelijk van je max snelheid en max vertraging die je ingesteld hebt en hoe je motor daar mee omgaat heb je een bepaalde afstand nodig. Het gaat dan alleen fout bij een hardware fout of software fout.


Verder is een limitswitch een safety issue, ook daar geldt dat de tijd nodig om de stroom af te schakelen en de nog aanwezige kinetische energie in de motor het niet binnen een um stil staat dus ook daar wil je of nog iets afstand hebben of wat je ook wel ziet is een veer die de energie absorbeert.

[Rob52]

Dus een home punt stel je in. Maar dan rijst bij mij de vraag hoe weet een machine waar dat homepunt is wanner je de machine opstart en de assen op een willekeurig punt staan. Als vergelijk dan maar weer de 3D-printer. Die moet eerst de 3 eindswitchen bekrachtigen om te weten waar het nul- en in dit geval het homepunt is. Zonder die actie "weet" de machine niet waar hij staat. Dientengevolge kan er voor deze actie ook geen print gestart worden.

Dus stel ik heb mijn machine in de uiterste linkerhoek gehomed en ik zet daarna de machine uit en vervolgens zet ik de assen op een willekeurige plek. Toegegeven, met een spindel gaat dit een stuk moeilijker dan een tandriem maar het kan. Of ik heb de machine in een stand halverwege een print gestopt en zet de machine weer uit en aan. Hoe "weet" de machine dan waar hij op dat moment staat en dus hoeveel hij van het homepunt afstaat?

[xander janssen]

Home doe je met een eindschakelaar aan 1 kant van elke as. Bij edingcnc kan het ook manueel door naar een positie te joggen en dat home te noemen.

Vanuit dat home-punt weet de machine vervolgens in machinecoordinaten hoe ver hij in welke richting kan/mag bewegen. Dan zou hij voor de limiten moeten remmen en stoppen als je handmatig gaat joggen. Als je een programma laat laden, dan zal hij ook kijken of dit binnen de machinelimieten past.

Vervolgens werk je in een (of meer) werstukcoordinaatsystemen, waarin je het nulpunt van werkstuk kunt kiezen.

Bij mijn machines worden de home schakelaars uitgelezen door de software. Limietschakelaars zou hij nooit mogen bereiken, tenzij doordat er echt iets flink fout gaat. Daarom staan de eindschakelaars NC in serie met nooduit-schakelaar die de voedingsspanning overal vanaf gooit. Werkstuk zal in zo'n geval waarschijnlijk toch de vuilnisbak in kunnen en is de mens en machine beschermen het enige wat nog telt.

[xander janssen]

Dus een home punt stel je in. Maar dan rijst bij mij de vraag hoe weet een machine waar dat homepunt is wanner je de machine opstart en de assen op een willekeurig punt staan. Als vergelijk dan maar weer de 3D-printer. Die moet eerst de 3 eindswitchen bekrachtigen om te weten waar het nul- en in dit geval het homepunt is. Zonder die actie "weet" de machine niet waar hij staat. Dientengevolge kan er voor deze actie ook geen print gestart worden.

Dus stel ik heb mijn machine in de uiterste linkerhoek gehomed en ik zet daarna de machine uit en vervolgens zet ik de assen op een willekeurige plek. Toegegeven, met een spindel gaat dit een stuk moeilijker dan een tandriem maar het kan. Of ik heb de machine in een stand halverwege een print gestopt en zet de machine weer uit en aan. Hoe "weet" de machine dan waar hij op dat moment staat en dus hoeveel hij van het homepunt afstaat?

Dat weet de machine niet meer en moet dus opnieuw homen i.e. alle assen zet zo lang in een richting bewegen totdat de homeschakelaar signaal geeft dat de as inhome positie. In welke richting hij moet bewegen ligt aan waar de schakelaars zitten. Bij mijn draaibank is dat -Z en +X. Bij mijn freesbank -X, -Y en +Z.

Maar dat hoef je maar 1x in de software in te stellen

[Rob52]

Het wordt al wat duidelijker. Het betekent dus dat er bij deze machines weldegelijk een home switch voor elke as is gemonteerd. Alleen wordt hij anders genoemd dan bij 3D-printers. Stukje spraakverwarring dus. En heb je eventueel dus nog een extra switch voor beveiliging op diezelfde as om doorschieten te voorkomen. Het verschil met printen is dus dat je bij de printer eigenlijk een (bijna) abrupte stop kunt hebben, er is sowieso minder massa, en dat bij de freesmachine er een stoptraject is.

[serum]

Waar je 3d printer/slicer bij het starten van de print altijd uitgaat van een zelfde 0-punt moet je bij een machine je werkstuklocatie bepalen. (g54 of g55 oid), doorgaans is dat G54. Die andere werkstukcoordinaten (g55, 56 etc etc) zijn weer handig om vaste locaties op je bed te gebruiken om bv de machineklem te laten staan en die te nullen.

In de slicer wordt altijd uitgegaan van een standaard 0 punt, bij frezen moet je bij de CAM module opgeven waar je werkstuk nulpunten liggen. Vanaf daar gaat de postprocessor domweg x-10, y10, z-10 invullen om op de juiste coordinaten te frezen.

Mijn grote machine heeft een vacuumbed, daarbij is Z0 altijd de bovenkant van dit bed, en X0 Y0 liggen altijd linksvoor. Dat scheelt instellen. Maar bij mijn kleine machine varieert dit permanent. Bij nagenoeg iedere freesopdracht verandert dit. In dat geval speelt de nauwkeurigheid van je homing sensoren een grotere rol. Die moeten iedere keer dezelfde waarde registeren als nulpun voor de machine-coordinaten.

Dus opgesplitst heb je de machinecoordinaten en je werkstukcoordinaten.

En je werkstukcoordinaten kunnen botsen met je machinecoordinaten. Sommige controllers geven een fout als ze buiten de machinecoordinaten komen. Je Z kan echter wel botsen als er een langere frees inzit. Je moet daarom goed opletten bij het posten van je CAM (ik heb er een gewoonte van gemaakt) door in de eerste regels je minimale Z te laten zien. Fusion doet dit standaard en ik maak er dankbaar gebruik van. Als de Z daar onder de -0,2 komt, dan weet ik dat er ergens iets niet goed zit.

[serum]

Het wordt al wat duidelijker. Het betekent dus dat er bij deze machines weldegelijk een home switch voor elke as is gemonteerd. Alleen wordt hij anders genoemd dan bij 3D-printers. Stukje spraakverwarring dus. En heb je eventueel dus nog een extra switch voor beveiliging op diezelfde as om doorschieten te voorkomen. Het verschil met printen is dus dat je bij de printer eigenlijk een (bijna) abrupte stop kunt hebben, er is sowieso minder massa, en dat bij de freesmachine er een stoptraject is.

Nee hoor. Bij een 3d printer heten dat ook home switches. (sensorless homing is vast een bekend begrip)

[Rob52]

Nee hoor. Bij een 3d printer heten dat ook home switches. (sensorless homing is vast een bekend begrip)

Dat is maar betrekkelijk. De één noemt ze endswitch de ander homeswitch. Daar is geen eenduidigheid in. Bij een 3D-printer is het ook min of meer hetzelfde en bij een frees dus niet.

[Rob52]

Kijk maar eens in Marlin, de meest gebruikte firmware, daarin worden het allemaal endswitches genoemd gebruikt om te homen.

Bijvoorbeeld:
// Travel limits (mm) after homing, corresponding to endstop positions.

[Kjelt]

Dus een home punt stel je in. Maar dan rijst bij mij de vraag hoe weet een machine waar dat homepunt is wanner je de machine opstart en de assen op een willekeurig punt staan.

Dat weet de machine niet, daarom zul je er voor moeten zorgen dat in geval de as voorbij het homepunt staat, de homesensoren geaktiveerd zijn.
Dat geeft Eding bv in zijn manual ook duidelijk aan dat je wel er voor moet zorgen dat je voorbij het homepunt kunt gaan maar dat de sensoren dan wel geaktiveerd moeten blijven.
Doe je dat niet dan gaat de machine bij het opstarten de verkeerde kant op homen en loopt ie vast tegen de eindes.
Dat is ook de reden dat de meeste homesensoren in de buurt van het einde van een as zitten, daar is het makkelijker dit te realiseren.
Ga maar na als je bv de wagens van de lineaire rails of de KO moer gebruikt om een homesensor te aktiveren, deze wagens zijn zeg 10cm lang. Stel dat je homesensor in het midden van een 100cm as zit dan zou je er een metalen vaan of andere mechanische oplossing moeten bedenken die ruim 40cm lang is, dat werkt niet.

Als vergelijk dan maar weer de 3D-printer. Die moet eerst de 3 eindswitchen bekrachtigen om te weten waar het nul- en in dit geval het homepunt is. Zonder die actie "weet" de machine niet waar hij staat. Dientengevolge kan er voor deze actie ook geen print gestart worden.

In dat specifieke geval zijn de eindswitches gebruikt als homesensoren. Dat kan maar houdt wel in dat je tijdens het homen heel erg langzaam moet bewegen. Ook zal de mechanische "slag" van de schakelaar groter moeten zijn dan de backlash/omkeerfout van je spindel (mocht je spindel gebruiken dan). Want je wilt natuurlijk altijd dezelfde richting op bewegen tijdens het homen. Daarvoor geeft bv Eding aan dat je iets verder moet kunnen bewegen dan wanneer de homesensor aktiveert. Na aktivatie, gaat hij terug (keert om) haalt daarbij de backlash fout er uit.

[serum]

Kijk maar eens in Marlin, de meest gebruikte firmware, daarin worden het allemaal endswitches genoemd gebruikt om te homen.

Bijvoorbeeld:
// Travel limits (mm) after homing, corresponding to endstop positions.

Neem Marlin vooral niet te serieus als leidraad in je CNC endeavours.

In de basis luistert je machine naar Gcode en daarin je G28 de manier om je machine te homen. Je kan limiet sensoren prima gebruiken om je machine te homen.

Bij marlin weten ze zelk ook wel dat er iets rammelt aan die vergelijking; in het kopje sensorless homing heet het niet voor niets sensorless homing ipv sensorless limit-switch. (hoewel die meeste drivers dat ook prima kunnen ivm de stall sensing).

https://marlinfw.org/docs/gcode/M914.html

Hoe jij het ding wilt noemen maakt geen bal uit, als je het nut er maar van inziet en de functie ervan begrijpt. Ik snap je verwarring wel.